大興安嶺烏月根山地區土壤地球化學特征及成礦規律

吉珍娃　曹文清　陳衛健　王強　李青

[摘要]大興安嶺北段烏月根山地區為重要的鐵鋅鉛銀鉬成礦帶，研究本區域1：5萬土壤地球化學特征，總結了區域及各地質單元元素分布及分異特點，劃定找礦遠景區及找礦靶區，分析區內典型礦床地質特征、找礦標志，總結區域成礦規律，對烏月根山地區鐵鉛鋅銀鉬找礦具有重要意義。

[關鍵詞]地球化學特征；異常特征；成礦規律；大興安嶺烏月根山

大興安嶺地區地處內蒙古自治區東北部，蘊藏著豐富的礦產資源，能夠成為我國東北地區重要的能源和有色金屬及貴金屬接替基地，是目前地質研究熱點地區之一。鳥月根山位于內蒙古大興安嶺成礦省內的博克圖朝不楞鎢鐵鋅鉛成礦帶（Ⅳ43）的中部，蘇呼和八十公里鐵鉛鋅（V 432）成礦亞帶西南段，現已在周邊發現多個與火山巖、次火山巖有關的熱液型礦床，該帶內主要典型礦床、礦點有梨子山鐵礦、八十公里鉛鋅鐵礦點、中道山鐵礦點、塔爾其鐵礦床、蘇呼河三號溝鐵鋅礦床、蘇德爾干其鉛鋅礦床、柴河源鉛鋅鉬礦床等，顯示出較好的找礦前景。烏月根山地區（蘇德爾干其、烏月根山、蘇呼和、蘑菇山4個1：5萬圖幅）在大興安嶺森林覆蓋區，工作程度低，找礦潛力巨大。本次研究本區1：5萬土壤地球化學及異常特征，總結其成礦規律，將為區域找礦提供重要的找礦信息。

1 區域地質背景

烏月根山地區位于得爾布干成礦帶西南新巴爾虎左旗南部，其大地構造處于中朝準地臺與西伯利亞地臺之間的中亞—蒙古地槽褶皺區東部西伯利亞大陸東南邊緣增生體。元古宙結晶基底為海相古火山噴發沉積建造，地層中Au、Ag、Pb、Zn、Fe等成礦元素豐度高。據內蒙古自治區巖石地層，據所在1：20萬罕達蓋牧場幅、大黑溝幅區調成果資料，區域出露地層主要有上元古界（Pt）；古生界寒武系下統（∈1），奧陶系中—上統（O2-3），志留系上統（S3），泥盆系下統（P1），石炭系上統（C2）；中生界侏羅系上統（J3），白堊系下—上統（K1-2）；新生界第三系（N）、第四系（Q4）。區域構造以北東向展布喜桂圖旗晚石炭世地槽褶皺帶，東烏珠穆沁旗泥盆紀地槽褶皺帶；斷裂構造為北北東向、近東西向、北東向；區域巖漿活動從志留紀—早白堊紀均有，從超基性巖到酸性巖以及各種過渡類型的巖石均有出露。火山巖以中生代陸相噴出巖為主，古生代主要為海相中基性噴出巖，中生代以火山熔巖為主，新生代火山巖為基性玄武巖。區域與Fe、Cu、Pb、Zn、Mo成礦有關的侵入巖主要為晚侏羅世大規模中酸性巖漿噴發及期后形成的一套酸性侵入巖。

研究區出露地層主要有：下古生界寒武系下統蘇中組（∈1sz）、奧陶系中統多寶山組（O2d）、奧陶系上統裸河組（O2lh）、志留系上統臥都河組（S3ω），上古生界泥盆系下統泥鰍河組（D1n）、上石炭—下二疊統寶力高廟組（C2P1bl），中生界侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3mk）、瑪尼吐組（J3mn）、白音高老組（J16）、白堊系下統梅勒圖組（K1m）、新生界第三系上新統五岔溝組（N2ω）、第四系（Q4）沖積、風積、湖沼及火山堆積等。研究區構造：主要褶皺有蘇呼河背斜、杜拉爾溝頭背斜；主要斷裂構造走向為北東東向、北北東向及北西向，時代為晚侏羅世（圖1）。研究區巖漿巖：古生代：志留紀石英閃長巖（Sδ0），代表性巖體為蘇德爾干其閃長巖體，相關礦產Cu、Pb、Zn；泥盆紀蛇紋石化斜方輝石橄欖巖（Dγφσ），代表性巖體為蘇德爾干其超基性巖體，相關礦產為Cu、Ni；中生代晚侏羅世黑云母花崗巖（J3γβ），蘑菇山巖體、沙日爾吉特巖體，相關礦產為Ag、Pb、Mo;早白堊世花崗斑巖（K1γπ），代表性巖體為蘇呼河巖體，相關礦產為Mo。研究區礦產：主要為托列拉河塔爾巴格沖格熱格北銅礦化點、1124高地南鎳鈀礦化點、敦德額熱河東岸鎳礦化點、伊敏河上游右岸1335高地鐵鈮礦化點。據2016年賀宏云等1：5萬區調發現托列拉河北磁鐵礦化點、北大橋北熱液型磁鉛鋅礦化點、蘇德爾干其銅礦化點、十七大橋北銅砷礦化點、蘇德爾干其珍珠巖礦化點等。

2 地球化學背景特征

2.1 全區元素貧化、富集、分異特征

對測區土壤化探樣11258件，巖石樣540件測試樣品15種元素分析數據求取全區及各地質單元平均值、標準離差、各級富集系數（表1、2、3），富集系數K1—全測區土壤地球化學測量平均值／區域豐度。（大興安嶺中南段X），富集系數K2＝全區巖石平均含量／區域豐度。（大興安嶺中南段X），富集系數K3=全測區土壤地球化學測量平均值／全區巖石平均含量。K≥1.2時相對富集，K≤0.8時產生了貧化，變異系數CV反映了元素含量的離散程度，總結全區元素分異特征認為：CV≥2極不均勻分布，屬強分異型；1≤CV≤2明顯不均勻分布，屬明顯分異型。

與大興安嶺中南段水系沉積物元素平均含量相比全區土壤地球化學測量富集Ag、Hg、Mn、Cu、Mo、W、Cd、Zn，貧化Au；全區巖石富集Ag、W、Mo、Sb、Pb、Bi、As、Au、Hg、Cd、Sn，貧化Cu、Mn、Ni；全區巖石風化為土壤富集Au、As、Bi、Cd、Ni，貧化Sb、Sn、W、Hg、Ag、Zn、Mo、Mn；土壤元素強分異的有Cu、Au、Sb、Bi、明顯分異的有Mo、As、Zn、Ag；巖石元素強分異的有W、Cu、Hg、Bi、Au、Mo、Sb，明顯分異的有Ag、Cd、Pb、Ni。

2.2 各地質單元元素貧化、富集、分異特征

各地質單元相對于全區土壤元素：第四系全新統（Q4）各元素無明顯貧化富集；第三系上新統五岔溝組（N2ω）富集Cu，貧化Mn、Bi、Mo、Ag;白堊系下統梅勒圖組（K1m）富集Sn，貧化As、Bi、Cu、Sb;侏羅系上統白音高老組（J36）貧化Cu、As、Au、Sb；侏羅系上統瑪尼吐組（J3mn）貧化W、As、Sb、Ag、Au、Bi。侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3mk）富集Sb、As、Mn；上石炭—下二疊統寶力高廟組（C2P1bl）富集Au、Hg，貧化Cd、Zn、Ag、Bi；泥盆系下統泥鰍河組（D1n）富集Sb、As，貧化Zn、Mo、Bi、Ag；志留系上統臥都河組（S2ω）無明顯的富集元素；陶系上統裸河組（O3lh）富集Sn、W；多寶山組（O3d）無明顯富集元素；寒武系下統蘇中組（∈1sz）富集Au、Sb、As、Ni、Ag，貧化Mn、W、Bi。早白堊世正長斑巖（K1γζπ）富集As、Cd、Ag、Sb，貧化素As；晚侏羅世黑云母花崗巖（J3γβ）富集、Ag、Mo、Cd、Pb，貧化Au、As、Sb；志留紀石英閃長巖（Sδo）富集Cu、Ni、Au，貧化Pb、Hg、Mo、Bi。

各地質單元相對于全區土壤元素分異特征：第四系全新統（Q4）強分異Au、Zn、Sb，明顯分異As、Mo、Ag、Bi、Cu、Hg；第三系上新統五岔溝組（N2ω）強分異Cu、Zn、Au；白堊系下統梅勒圖組（Kim）明顯分異Ag；侏羅系上統白音高老組（J3b）強分異Zn、Mo、Ag，明顯分異Pb、Cd、As;侏羅系上統瑪尼吐組（J3mn）分布均勻；侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3mk）強分異Sb、As、Ag、Pb，明顯分異Cd、Mo、Bi；石炭系上統寶力高廟組（C2P1bl）強分異Au、Hg、As，明顯分異Sb、Ag、W、Mo；泥盆系下統泥鰍河組（D1n）強分異Au、Sb、As、Bi，明顯分異Hg、Ni;志留系上統臥都河組（S2ω）明顯分異As；奧陶系上統裸河組（O3lh）強分異Au、Sb、Bi、Zn、Mo、As，明顯分異Ag、Hg、Ni；多寶山組（O3d）強分異Pb、Bi，明顯分異Ag、Cd；寒武系下統蘇中組（∈1sz）強分異Ag、Au、Sb，明顯分異As、Ni。早白堊世正長斑巖（K1γπ）強分異Bi、Cd、Sb、As、Ag，明顯分異Zn、Pb、W；晚侏羅世黑云母花崗巖（J3γβ）強分異Bi、Mo、Hg、Ag，明顯分異Cd、Cu、Sb、Pb、Zn；志留紀石英閃長巖（Sδo）強分異Ag、Au、Pb，明顯分異Ni、Cu、As。

2.3 元素的相關性分析

對研究區15種元素進行R型聚類分析（圖2），在相似水平0.22時，可分為PbAg-CdZn-Mn和BiMo、As-Sb三組元素組合；在相似水平0.3時分為As-Sb、AgPb-Cd-Mn兩組元素組合。As-Sb可出現在各種類型的成礦活動中，分布極廣，是低溫熱液礦床的重要前緣批示元素，多與斷裂構造密切相關；PbAg-CdZn代表了中溫熱液多金屬元素組合，是區內重要成礦元素及伴生元素；Pb與Ag相關系數為0.48，是區內重要成礦元素關系最為密切的；Mo與Bi相關系數為0.23，相關性較差。

3 地球化學異常特征

研究區圈定綜合異常46個，其中甲2類2個，乙1類異常2個，乙2類異常7個，丙類35個。圈出6處找礦靶區，Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級找礦靶區各2個。

3.1 異常特征

主要分三類：

1類：PbZn-AgMo異常，如綜合排序第一位的異常AP44乙2元素組合為M03-Ag2-Zn3-Pb2Bi2-Cd2-Mn1-Sn1-W1-Hg1-Au1（指數為濃度分帶，異常下限的1、2、8倍）。該類異常規模大、強度高、濃度分帶明顯、組合元素多，主成礦元素多為Ag、Mo、Pb、Zn，主要分布在晚侏羅世淺肉紅色中細粒黑云母花崗巖（J3γπ），侏羅紀上統白音高老組（J3b）、滿克頭鄂博組（J3mk）地層或其接觸帶附近。異常多于北東向斷裂構造有關。區內主要的甲乙類異常，80%的找礦靶區均與之有關。

2類：Cu-Ni異常：元素組合為Cu-Au-W-Ni，主要與志留系石英閃長巖（Sδo）、奧陶系上統裸河組砂巖板巖（O3lh）有關。異常強度較低、規模較小。除1個乙3類異常，其余均為丙類異常，與中基性侵入巖關系密切。

3類：AsSb-Hg異常，元素組合為As-Sb-HgAu，主要與泥盆系下統泥鰍河組（P1n）與奧陶系上統裸河組（O3lh）及少量出現的泥盆系淺灰綠色蛇紋石化斜方輝桿巖（Dγφσ）有關，異常異常強度較低、規模較小，多數為獨立的小異常，是斷裂構造的重要指示。

3.2 找礦靶區特征

Ⅰ級找礦靶區：1104高地金鎳Ⅰ級找礦靶區（AP20甲2、AP21乙2、AP35丙），位于蘇德爾干其東南12 km，泥盆系下統地層中，侵入巖為泥盆紀淺灰綠色蛇紋石化斜方輝橄巖，有鎳礦點一處，北東向斷層發育，是尋找鎳銅金礦的有利找礦靶區；伊敏林場鉬銀多金屬Ⅰ級找礦靶區AP44甲2，位于蘇呼河6號溝，長10 km，寬6 km，以Mo、Ag、Pb、Zn為主的多金屬組合，北東走向，異常強度高（主異常多為2—3級濃度分帶），元素套合好，上述兩個靶區已列入內蒙古自治區地勘基金項目。

Ⅱ級找礦靶區：雙溝梁銀多金屬Ⅱ級找礦靶區（AP30乙2、AP32乙2，AP31丙），位于雙溝梁—望火山，長14 km，寬3 km，所處地質環境為侏羅系上統白音高老組（J36）、侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3mk）與奧陶系上統裸河組（O3lh）接觸帶侏羅系地層一側，有大型構造破碎帶從靶區穿過。伊敏林場銀多金屬Ⅱ級找礦靶區（AP41乙2），位于伊敏車站北東，長9 km，寬5 km，北東走向，處在晚侏羅世黑云母花崗巖中（J3 yp），Pb、Zn、Ag、Mo、Cd元素強度高，吻合好，2級強度異常明顯。

Ⅲ級找礦靶區：蘇德爾干其鉬銀多金屬Ⅲ級找礦靶區（AP2乙3），主要與晚侏羅世黑云母花崗巖中（J3γβ）有關的Mo多金屬有關的找礦靶區；蘑菇山鉬銀多金屬Ⅲ級找礦靶區AP46乙2，是個受北東向構造控制的與侏羅世黑云母花崗巖中（J3γβ）侏羅系上統白音高老組（J3b）有關的重要Mo、Ag多金屬找礦靶區。

4 典型礦床特征

4.1 礦床地質特征

蘇德爾干其鉛鋅銀礦位于阿爾山天池鎮北25km，大興安嶺北段南部西坡，處于鄂倫春—頭道橋斷裂與大興安嶺主脊斷裂問的河源—五岔溝早古生代隆起區之西南部。礦床主成礦元素為鉛鋅，伴生元素為銀的小型礦床，地質成因類型為中—低溫熱液脈型。

主要地層為古生界奧陶系中統多寶山組（O2d），中生界侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3mk），新生界第四系（Q4）全新統沖洪積等現代沉積；本區控礦、賦礦構造主要是巖體侵入接觸帶、主要構造為北東向斷裂構造，次為東西向斷裂構造；侵入巖主要為志留世灰綠色石英閃長巖（Sδo），早白堊世淺肉紅色花崗斑巖（K1γπ），晚侏羅世黑云母花崗巖（J3γβ）。

主要礦體及礦化帶均產于早白堊世淺肉紅色花崗斑巖（K1γπ）與圍巖志留世灰綠色石英閃長巖（Sδo）、奧陶系中統多寶山組砂巖（O2dss）之外接觸帶。在普查區內以燕山晚期巖漿活動最為強烈，其Pb、Zn、Ag之成礦元素在早白堊世淺肉紅色花崗斑巖（K1γπ）中最為富集且較強的分異性；礦體之圍巖普遍具有碎裂特征，說明成礦是沿構造裂隙充填而成；普查區內具有多期次構造活動，而每一構造旋回都有不同的含礦熱液充填于破碎的圍巖（或稱碎裂巖）中，并與先期沉演的礦物發生交代，產生新的礦物，走向北東。在花崗斑巖巖體上下盤已明顯地構成了兩個北東向分布的礦化集中區。在巖體上盤的較富礦段為Ⅰ礦段，在巖體下盤Ⅱ礦段，兩礦段估算（334）資源量為：Pb+Zn金屬量8.40×104 t，伴生銀金屬量218.14 t。

4.2 礦床形成時代及成因

礦體及礦化帶均產在花崗斑巖與石英閃長巖的接觸帶，因本區具多期次構造運動，而每一構造旋回都有不同的含礦熱液沉淀于構造裂隙中，與先期礦物發生交代產生新的礦物，這一觀點可以從所取的光片鑒定中看出，礦物組合有：閃鋅礦、方鉛礦、赤鐵礦、黃鐵礦，蝕變礦物組合有綠泥石、綠簾石、方解石，認為礦體形成時代主要為晚侏羅世，成因類型屬于中—低溫熱液脈型。

5 成礦規律

5.1 區域成礦規律

烏月根山是區域重要的鎢鐵鋅鉛成礦帶，出露地層從上元古界（Pt）到新生界第三系（N）、第四系（Q4）各時代都有，老地層經歷了區域變質作用；巖漿活動從志留紀—早白堊紀均有，從超基性到酸性及各種過渡類型的巖石均有出露；斷裂構造經歷了多期次，主要成礦構造為北北東向、近東西向、北東向；區域礦產Fe、Pb、Zn、Ag、Mo礦點、礦化點繁多，成礦條件優越。

5.2 地球化學特征

全測區土壤測量富集的元素有Ag、Hg、Mn、Cu、Mo、W、Cd、Zn，巖石測量富集元素有Ag、W、Mo、Sb、Pb、Bi、As、Au、Hg、Cd、Sn，低溫、中溫、高溫元素組合齊全。也反映出巖石風化過程中到土壤元素的氧化林濾部分元素的貧化特點。全區土壤、巖石中銀的富集系數最高，主要富集在寒武系下統蘇中組地層、早白堊世、晚侏羅世侵入巖，Mo、Pb主要富集在晚侏羅世黑云母花崗巖中，Au的富集單元較多，石炭系上統寶力高廟組、泥盆系下統泥鰍河組下巖段、寒武系下統蘇中組、晚石炭世黑云母花崗巖、志留紀石英閃長巖中均有富集。Cu、Ni主要富集在志留紀石英閃長巖及第三系上新統五岔溝組地層。重要指示元素Sb、Bi在侏羅系上統滿克頭鄂博組到寒武系下統蘇中組各時期地層及早白堊世正長斑巖中均有富集。這些富含成礦元素及重要指示元素的地層單元提供了一定的物質來源，而這些富含成礦物質的侵入巖不僅帶來豐富集的成礦物質，而且提供了熱源。

全區土壤強分異的元素有Cu、Au、Sb、Bi，明顯分異的元素有Mo、As、Zn、Ag，全區巖石強分異的元素有W、Cu、Hg、Bi、Au、Mo、Sb，明顯分異的元素有Ag、Cd、Pb、Ni，這些較強分異性的元素為測區Ag、Mo、Pb、Zn、Cu、Au等礦產的富集創造了較為有利條件。

5.3 區域找礦建議

區域地化成礦條件較好，地處大興安嶺原始林區腹地，覆蓋嚴重，交通不便，常規勘查方法受限，影響效果，建議多用取樣鉆，多取巖石樣，提高地質觀測質量及化學分析測試樣品質量；采用物探新方法如大比例尺航空遙感、磁法覆蓋全區，常規方法不易工作區域開展電磁法及大比例尺重力勘探提高地勘信息水平，彌補在森林地區厚覆蓋區地面觀測不足，爭取多信息認識區域成礦。